泡沫轻质混凝土作为一种新型材料,因其具有多孔性、轻质性、密度和强度可调节性、耐久性、以及良好的施工性、硬化后可自立等优良特性,适用于解决高速公路拓宽路基不均匀沉降问题,具有良好的工程应用前景。针对目前高速公路路基拓宽工程遇到的沉降不均匀问题,本文利用泡沫轻质混凝土新型材料,运用室内试验、数值模拟和离心试验等方法,对泡沫轻质混凝土进行了一系列研究,主要的研究内容及取得的研究成果有：(1)通过无侧限抗压强度试验,研究泡沫轻质混凝土应力-应变特性,以及无侧限抗压强度、弹性模量等参数与湿密度之间的关系。随着湿密度增加,其标准化应力-应变曲线的变化模式从点屈服逐渐过渡到振荡屈服；抗压强度和弹性模量也逐渐增大。湿密度为700kg/m3的泡沫轻质混凝土其抗压强度可达到1.OMPa,能够满足高速公路拓宽填料要求标准。试验所得泡沫轻质混凝土力学参数,为公路拓宽路基沉降预测、应力计算、数值模拟等提供可靠依据。(2)采用数值分析的方法,研究了高速公路路基拓宽全阶段新老路基的力学表现。计算表明,由于泡沫轻质混凝土自重轻,能够有效改善新建路基段受力条件,降低附加沉降,新老路基差异沉降也随之减少,新老路基侧向位移回缩量降低,减少对下部地基土体的孔压扰动,固结沉降量小,改善了下部土体受力情况。(3)采用离心试验技术,对数值模拟的工况进行离心再现,模拟多年运营期的路基沉降过程。数据表明,泡沫轻质混凝土沉降规律与普通填料相似,整体上表现为混凝土结构特性。工后沉降方面,拓宽路基绕老路基坡脚做类似“刚体”转动,其稳定速度更为迅速。对于下部地基土压力,因其自重荷载与断面结构形式的影响,拓宽段地基土体内部土压力显著减小,对老路基区域的影响也十分微弱,结构整体稳定性好。(4)通过对泡沫轻质混凝土的上述实验,对比发现其在高速公路路基拓宽中具有明显的技术优势,能够很好的处理新老路基差异沉降,减少由于拓宽带来的地基土体侧移量,改善地基土受力特性,降低对于土体孔压扰动,提高结构整体稳定性,是一种性能优良的高速公路拓宽路基填料。